AIRSIM安装与Demo运行

虚幻引擎很早就想完了，正好借着这次课程实验学习一下。

# 概述

这次的多智能体实验需要我们使用AirSim模拟器，运行一个多无人机的控制算法，在模拟器中实时预览我们的控制算法。学长已经给了一个demo，我们在此基础上修改就可以，无需从头去自己写多无人机控制算法。

# 环境安装

官方的安装教程见：https://microsoft.github.io/AirSim/build_windows/ (opens new window)。参照官方教程和学长给的Word，很容易就可以装好。

# 1. 安装虚幻引擎

电脑重装系统之后一直都没有安装Epic，这次正好有理由安装了。首先安装EpicGames。点击左边虚幻引擎，根据官方说明，需要安装4.27及以上版本，由于5.0.2版本太大而且怕兼容性不好，因此直接安装4.27。安装完成后界面如图所示：

# 2.下载VS2022

由于我之前使用的是VS2019，官方要求使用VS2022，为了避免出现问题，所以选择了卸载2019安装2022。需要注意的是安装时需要勾选Windows SDK以及最新的.NET Framework SDK。

# 3. 克隆项目

使用git clone https://github.com/Microsoft/AirSim.git克隆整个项目。

# 4. 安装AirSim

打开Developer Command Prompt for VS 2022，运行build.cmd。等一会就直接OK了。

# 5. 安装python airsim库

直接用pip install airsim会报错，是由于一些库的版本依赖冲突引起的，根据报错很快就能解决。

# 遇到的问题：

这个问题就是学长提到的，由于我一开始没有进行这个步骤，就报错了。

# 问题

Get-ItemProperty: Cannot find path 'HKEY_CLASSES_ROOT\Unreal.ProjectFile\shell\rungenproj' because it does not exist.

# 解决方案：

先将Epic Games launcher 退出，然后重新打开Epic launcher, 然后会自动跳出 fix of associate project 的选项。

# 关键代码

代码基本上就是学长的，只做了一些简单的修改。

起飞：

    for i in range(9):
        name = "UAV"+str(i+1)
        client.enableApiControl(True, name)     # 开启Api控制UAVi
        client.armDisarm(True, name)            # 解锁螺旋桨
        if i != 8:                              # 起飞
            client.takeoffAsync(vehicle_name=name)
        else:
            client.takeoffAsync(vehicle_name=name).join()
            # Async methods returns Future.
            # Call join() to wait for task to complete.

    for i in range(9):                           # 全部都飞到同一高度层3m
        name = "UAV" + str(i + 1)
        if i != 8:
            client.moveToZAsync(-30, 5, vehicle_name=name)
            # moveToZAsync(z, velocity, vehicle_name)
            # 是高度控制 API，第一个参数是高度，第二个参数是速度，第三个是控制的目标
        else:
            client.moveToZAsync(-30, 5, vehicle_name=name).join()    # .join()

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飞往目标地点：

 for t in range(50):
        for i in range(9):   # 计算每个无人机的速度指令
            name_i = "UAV"+str(i+1)
            pos_i = get_UAV_pos(client, vehicle_name=name_i) # 拿到无人机的位置
            r_mig = pos_mig - pos_i
            v_mig = k_mig * r_mig / np.linalg.norm(r_mig)
            v_sep = np.zeros([2, 1])
            v_coh = np.zeros([2, 1])
            N_i = 0
            for j in range(9):
                if j != i:
                    N_i += 1
                    name_j = "UAV"+str(j+1)
                    pos_j = get_UAV_pos(client, vehicle_name=name_j)
                    if np.linalg.norm(pos_j - pos_i) < r_max:
                        r_ij = pos_j - pos_i
                        v_sep += -k_sep * r_ij / np.linalg.norm(r_ij)
                        v_coh += k_coh * r_ij
            v_sep = v_sep / N_i
            v_coh = v_coh / N_i
            v_cmd[:, i:i+1] = v_sep + v_coh + v_mig

        for i in range(9):   # 每个无人机的速度指令执行
            name_i = "UAV"+str(i+1)
            client.moveByVelocityZAsync(v_cmd[0, i], v_cmd[1, i], -30, 0.1, vehicle_name=name_i)
            #  client.moveByVelocityZAsync(vx, vy, z, duration,
            #  drivetrain = DrivetrainType.MaxDegreeOfFreedom, yaw_mode = YawMode(), vehicle_name = '')
            # (x轴速度,Y轴速度，Z轴，时长，控制对象) ，水平速度控制（指定高度）

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降落：

    client.simPause(False)  # Pauses simulation
    for i in range(9):
        name = "UAV"+str(i+1)
        if i != 8:                                              # 降落
            client.landAsync(vehicle_name=name)
        else:
            client.landAsync(vehicle_name=name).join()
    for i in range(9):
        name = "UAV" + str(i + 1)
        client.armDisarm(False, vehicle_name=name)              # 锁定，关闭螺旋桨
        client.enableApiControl(False, vehicle_name=name)       # 释放控制权